WO2003055697A1 - Pneu a carcasse radiale pour vehicule de construction, couche ceinture du pneu et procede de fabrication du pneu - Google Patents

Description

明 細 書 建設車両用空気入りラジアルタイヤ、 それのベルト層および

そのタイヤの製造方法 技術分野

この発明は、 ベルト層側縁のベルトコード端でのセパレーションを防止してベ ルト耐久性の向上をもたらす建設車両用空気入りラジアルタイヤ、 それのベル卜 層およびそのタイヤの製造方法に関するものである。

背景技術

建設車両用空気入りラジアルタイヤおいて、ベルト耐久性の向上を目的として、 ベルトコ一ドの複数本の束によって狭幅ベルト層を構成するとともに、 ベルトコ ードのタイヤ赤道面に対する交角を小さくすることは、 たとえば特開平 9一 2 6 3 1 0 7号公報、 特開平 1 0— 2 4 4 8 0 8号公報等に開示されている。

この場合のコード束の形成は、 複数本のスチールコードを、 インサ一夕その他 のコード整列手段によつて所要の束形態とした後、 それらのコードの全てを一体 的にゴムコーティングすることによって行われており、 このようにして形成され たコード束は、 それを所要の長さ毎に切断するとともに幅方向に継ぎ合わせるこ とで、各コードがタイヤ赤道面に対して所要の角度で延びるベルト素材とされる。 ところで、 この従来技術では、 所要の束形態に引き揃えた複数本のスチールコ ードに、 たとえばィンシユレーシヨン用押出機によつて直接的にゴムコーティン グを施すこととしているため、 各コードを、 その全周にわたってコーティングゴ ムで完全に囲繞することが、 コーティングゴムの大きな流動抵抗の故に困難であ り、 たとえば図 5に例示するように、 各コードの側部に、 ゴムが被着されない部 分が生じ、 このことは、 コード間隔が狭くなる束コード間においてとくに顕著で あった。 そして、 このような現象の生じたコード束にあっては、 それを、 ベルト層素材 の構成のために所定の長さに切断する場合に、 コードの切断端部分で、 コード素 線が、 コ一ティングゴムの囲繞空間内にばらけることになり、 このことは、 複数 本の素線をフィラメントをもってラッピングした場合にも同様であった。

従って、 力 るコード束をもって構成したベルト層素材によりベルト層を形成 したときは、 そのベルト層は、 コーティングゴムによって十分に拘束されないス チールコード端部分、 いいかえれば、 ベルト層側縁での、 ゴム質からのセパレー シヨンを生じ易く、 それ故に、 ベルト耐久性の向上を期し難いという問題があつ た。

この発明は、 従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とする ものであり、 それの目的とするところは、 コーティングゴムを、 コード束を形成 する複数本のスチールコードの各々に、 その全周にわたって十分に密着させるこ とで、 ベルト層側縁、 ひいては、 ベルトのセパレ一シヨンを有効に防止して、 ベ ルト耐久性を大きく向上させた建設車両用空気入りラジアルタイヤ、 それのベル 卜層およびそのタイヤの製造方法を提供するにある。

発明の開示

この発明に係る建設車両用空気入りラジアルタイヤは、 一枚以上のカーカスプ ライからなるラジァルカ一カスと、 このラジアル力一カスのクラウン域の外周側 で、 トレツドの内周側に配設した複数のベルト層からなるベルトとを具えるもの であって、 トレッド幅の 0 . 2 5〜0 . 5倍の範囲の幅を有する狭幅ベルト層の 少なくとも一層を、 スチールコードの複数本をほぼ等間隔に並列配置してなるコ ード束により構成するとともに、 コード束と、 それに隣接するスチールコードと の間隔を束内の間隔より広くし、 また、 各スチールコードのタイヤ赤道面に対す る角度を 0〜1 5 ° 、 コード直径を 1 . 0〜6 . 0 mmの範囲とするとともに、 コード束を、 それを形成する各コードにゴムを薄層被覆して後、 それぞれのコー ドを所要の束形態に引き揃える、 インサ一夕、 コムロール、 プレスロール等のコ —ド整列手段に通過させ、 さらに、 インシュレーション用押出機等を用いてそれ らを一体的にゴムコーティングして構成したものである。

ここでは、 コード束の各々のスチールコードに、 たとえば浸漬処理その他をも つてゴムの薄層被覆を施すことにより、 スチールコ一ドが、 複数本の素線の撚り コードであると、 無撚りコードであるとの別なく、 複数本の素線による、 コード 外周面の表面凹凸が、 その薄層被覆をもって埋め込まれ、 または、 凹凸量を低減 されることになるので、 複数本のコードをコード整列手段によって引き揃えた後 のそこへのゴムコーティングに当り、 たとえばインシュレーションダイ内でのコ —ティングゴムの流動抵ぉを、 コード外周面に素線が剥出しとなる従来技術に比 してはるかに低減されることになる。

従って、 コード束の各々のコードは、 図 1に横断面図で示すように、 その周囲 を、 薄層被覆を介してコーティングゴムにより全周にわたって囲繞されることに なり、 コーティングゴムで、 その周囲を均等に、 かつ緊密に拘束されることにな る。

これがため、 コード束を所要の長さに切断するとともに、 幅方向に継ぎ合わせ て所要のベル卜層素材を構成する場合の、 コ一ド束の切断に際しても、 各コ一ド は、 その全周にわたってコーティングゴムで十分に拘束されることになり、 コー ド素線のばらけは有効に阻止されることになる。

そしてこのことは、 各スチールコードを、 フィラメントによってラッピングす ると否とに係わらず同様である。

かくして、 切断されたコード束を継ぎ合わせてなるベルト層素材をもって、 一 層もしくはそれ以上の狭幅ベルト層を形成するとともに、 そのベルト層のスチー ルコードの、 タイヤ赤道面に対する角度を 0〜1 5 ° の小さい角度とすることで 、 狭幅ベルト層に所期した通りの機能を十分に発揮させて、 ベルト耐久性を大き く向上させることができる。

また、 この発明に係るベルト層の製造方法は、 一枚以上の力一カスプライから なるラジアルカーカスと、 ラジアルカーカスのクラウン域の外周側で、 トレッド の内周側に配設した複数のベルト層からなるベルトとを具える建設車両用空気入 りラジアルタイヤの、 少なくとも一層のベルト層を製造するに当って、 各スチ一 ルコードにゴムを薄層被覆する工程と、 それぞれのスチールコードを、 それらを 所要の束形態とするコード整列手段に通過させた後、 一体的にゴムコーティング する工程とを順次に行うものである。

これによれば、 上述したように、 各スチールコードの薄層被覆によって、 コー ド外周面の表面凹凸を有利に低減させることで、 その後のゴムコーティングに際 するゴムの流動性を大きく高めることができ、 この結果として、 コーティングゴ ムを、 各スチールコ一ドに、 薄層被覆の介在下でそれの全周にわたって十分に密 着させることができるので、 このようにしてゴムコーティングを施したコード束 をもって、 空気入りラジアルタイヤのベルト層を構成することにより、 ベルト層 側縁でのコ一ド端部分のセパレ一ションを有効に防止することができる。

ここでより好ましくは、 スチールコードのゴムの薄層被覆を、 一体的なゴムコ 一ティングに先だって加硫して、 加硫硬化層もしくは半加硫硬化層とする。 なお、 この加硫は、 たとえば、 薄層被覆を施したコードを熱トンネルに通過さ せること、 そのコードに電磁波を照射してコードを加熱すること等によって行う ことができる。

ここにおいて、 薄層被覆を、 各コードをコード整列手段に通過させる前に加硫 硬化層等とする場合には、 そのコード整列手段による薄層被覆の剥離等のおそれ を有効に取り除くことができる。

この一方で、 その薄層被覆を、 コード整列手段を通過後に加硫硬ィ匕層等とする 場合には、 コードをまとめて加硫硬化できるため、 加硫装置が小さく、 又は、 少 なくてすむ利点がある。 そしてこれらのいずれの場合にあっても、 コードのつぶ れを有効に防止することができる。

そしてさらに、 この発明に係る建設車両用空気入りラジアルタイヤの製造方法 は、 先に述べたいずれかの方法に従って製造したベルト層を、 トレッド幅の 0 . 2 5〜0 . 5倍の範囲の幅を有するベルト層の少なくとも一層とするものであり、 このタイヤでは、 コーティングゴムの、 スチールコードの全周への十分なる密着 により、 ベルト層の側縁でのコード端部分のセパレーションのおそれを取り除い てベルト耐久性を大きく向上させることができる。

図面の簡単な説明

図 1は、 コード束のゴムコーティング状態を示す横断面図である。

図 2は、 この発明に係るタイヤの実施形態を示す要部横断面図である。

図 3は、 束コードの延在態様を例示する平面図である。

図 4は、 コード束の構成態様を例示する略線斜視図である。

図 5は、 従来のコード束を例示する横断面図である。

発明を実施するための最良の形態

図 2に要部横断面図で示す、 この発明に係るタイヤでは、 一枚以上のカーカス プライからなり、 図示しないそれぞれのビードコアに跨がつてトロイダル状に延 びるラジアル力一カス 1のクラウン域の外周側で、 トレツド 2の内周側に、 複数 層、 図では四層のベルト層 3〜 6からなるベルト 7を配設する。

またここでは、 トレッド幅 TWの 0. 2 5〜0 . 5倍の幅を有するベルト層の 少なくとも一層、 図では最内層のベルト層 3を、 スチールコードの複数本、 図 3 に、 コーティングゴムを取り除いた平面図で例示するところでは三本のスチール コ一ド 8を、 ほぼ等間隔に並列配置してなるコード束 9の複数束によって構成す るとともに、 各コード束 9と、 それに隣接する、 コード束 9のスチールコード 8 もしくは、 束にはならないスチールコ一ド 8との間隔 qを束内コ一ドの間隔 pよ り広くする。

そしてさらに、 各スチールコード 8の、 タイヤ赤道面 Xに対する交角を 0〜1 5 ° の範囲とし、 コード直径を 1 . 0〜6 . 0 mmの範囲とする。

ところで、 ここにおけるコード束 9は、 図 4に略線斜視図をもって例示するよ うに、 コード束 9を形成するそれぞれのスチールコード 8の各々に、 浸漬処理そ の他をもつて予めゴムを薄層被覆するとともに、 たとえばその薄層被覆を加硫硬 化層とした後、 それらのコード 8を、 コード整列手段としてのインサータ 1 0の 貫通孔に通過させて、 所要の束形態に引揃え、 次いで、 それらを、 引揃え姿勢を 維持したまま、 図示しないインシュレーション用押出機のへッドに設けたインシ ユレーシヨンダイ 1 1に通過させて、 それらのコード 8を一体としたゴムコーテ イングを施すことによって構成することができる。

このようにしてコード束 9を構成する場合には、 各コード 8の薄層被覆、 ひい ては、 加硫硬化層の作用の下に、 インシュレーションダイ内でのコーティングゴ ムのすぐれた流動性をもたらして、 図 1に示すように、 各コード 8の周りに、 コ 一ティングゴム 1 2を、 コード 8の全周にわたって十分に密着させることができ る。

なお、 図中 1 3は、 コード 8を直接的に覆うゴムの薄層被覆、 ひいては、 それ の加硫硬化層を示す。 '

従って、 このようなコード束 9をもって所要のベルト層素材を構成するに当つ て、 コード束 9を所定の長さに切断しても、 各コード 8は、 薄層被覆 1 3を介し てその全周をコーティングゴム 1 2で拘束されているので、 コード 8の切断端部 分でのコード素線のばらけは十分に防止されることになり、 これがため、 切断コ 一ド束を継ぎ合わせてなるベルト層素材により形成した最内層の狭幅ベルト層 3 の、 ベルト層側縁、 いいかえれば、 ベルト層コードの切断端部分のゴム質からの セパレーシヨンを十分に防止して、 ベルト層 3にそれ本来の機能を発揮させるこ とができ、 結果として、 ベルト耐久性を有効に向上させることができる。

以上、 コード束のゴムコーティングを、 インシュレーションダイを用いて行う 場合について説明したが、 ゴムコーティングは、 カレンダーロールを用いて行う ことも可能である。

実施例 図 2に示すベルト構造を有するサイズが 40. 0 OR 57のタイヤにおいて、 最内層のベルト層につき、 7X (3 + 9) X 0. 21 + 0. 15の構造の、 直径 2. 5 mmのスチールコードの五本を一束として表 1に示すように配設した従来 例タイヤと実施タイヤとのそれぞれにっき、 TRA規格に基づくドラム耐久試験 を行ったところ、 表 2に指数値をもって示す結果を得た。 なお、 表中の指数値は 大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

また、 表 2中には、 コード束を切断時のばらけ発生率をも併せて示す。

表 1

表 2

なおここで、 ドラム耐久試験は、 700 kP aの内圧を充填したタイヤを、 最 大負荷能力の 150 %の質量を負荷した状態で、 直径 5mのドラム上にて 10 k mZhの速度で走行させ、 ベルトの故障によって走行できなくなるまでの走行時 間を計測することにより行つた。

また、タイヤの卜レツド幅は 950mmとし、四層のそれぞれのベルト層の幅、 コード角度は表 3に示す通りとした。 表 3

表 2に示すところによれば、 実施例タイヤでは、 コード束の切断時の、 コード 素線のばらけが生じないことにより、 ベルト故障に至るまでの耐久性を大きく向 上させ得ることが明らかである。

産業上の利用可能性

以上に述べたところから明らかなように、 この発明によれば、 とくには、 束を なす複数本のスチールコードにゴムコーティングを施すに先だって、 それらの各 コードにゴムを薄層被覆することにより、 コ一ティングゴムを各コードの全周に わたって密着させて、 ベルト耐久性を大きく向上させることができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、 ラジアルカー力 スのクラウン域の外周側で、 トレツドの内周側に配設した複数のベルト層からな るベルトとを具え、

トレッド幅の 0 . 2 5〜0 . 5倍の範囲の幅を有するベルト層の少なくとも一 層を、 スチーフレコ一ドの複数本をほぼ等間隔に並列配置してなるコ一ド束により 構成するとともに、 コード束と、 それに隣接するスチールコードとの間隔を束内 コードの間隔より広くし、 各スチールコードのタイヤ赤道面に対する角度を 0 ~ 1 5 ° 、 コ一ド直径を 1 . 0〜6 . 0 mmの範囲とするとともに、 前記コード束 を、 それを形成する各コードにゴムを薄層被覆して後、 それぞれのコードを所要 の束形態とするコード整列手段に通過させて一体的にゴムコーティングして構成 してなる建設車両用空気入りラジアルタイヤ。

2 . スチールコードを、 複数本の素線の撚りコードもしくは無撚りコードとし てなる請求の範囲 1に記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。

3 . スチー^/コードを、 フィラメントのラッピングのないコードとしてなる請 求の範囲 1もしくは 2に記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。

4. 一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、 ラジアルカー力 スのクラウン域の外周側で、 トレツドの内周側に配設した複数のベルト層からな るベルトとを具える建設車両用空気入りラジアルタイヤの、 少なくとも一層のベ ルト層を製造するに当り、

各スチールコードにゴムを薄層被覆する工程と、それぞれのスチールコードを、 それらの所要の束形態とするコード整列手段に通過させて後、 一体的にゴムコー ティングする工程とを順次に行う、 建設車両用空気入りラジアルタイヤのベルト 層の製造方法。

5 . スチールコードのゴムの薄層被覆を、 一体的なゴムコーティングに先だつ て加硫して、 加硫硬化層もしくは半加硫硬化層とする工程を含む請求の範囲 4に 記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤのベルト層の製造方法。

6 . 請求の範囲 4もしくは 5に記載の方法に従って製造したベルト層を、 トレ ッド幅の 0 . 2 5〜0 . 5倍の範囲の幅を有するベルト層の少なくとも一層とする 建設車両用空気入りラジアルタイヤの製造方法。